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1、6 亥姆霍兹自由能（函数）和吉布斯自由能（函亥姆霍兹自由能（函数）和吉布斯自由能（函数）数）一、一、引言引言 用“熵增原理”来判别反应的方向以及平衡（限度）条件时，体系必须是隔离的只只能能用用隔隔离离体体系系的的熵熵来来判判断断反反应应的的方方向向和和限度限度：所以，不便于使用。于是寻找别的判据。所以，不便于使用。于是寻找别的判据。二、亥姆霍兹自由能（二、亥姆霍兹自由能（A/F）1.亥姆霍兹函数的导出亥姆霍兹函数的导出 根据热力学第一定律（）和热力学第二定律（），得到：其中“=”表示可逆，“”表示不可逆。令：令：则：则：A（F）即为亥姆霍兹函数（自由能，Helmholz free energy
2、），又称为“功函”。因为：因为：U、T、S均为状态函数，所以均为状态函数，所以A（F）也为状态函数也为状态函数。2.亥姆霍兹函数的推论亥姆霍兹函数的推论（1 1）因为：）因为：所所以以：在等温过程中，一个封闭体系对环境所做的最大功等于其亥姆霍兹自由能的减少。（2）对于“等温等容且非体积功为零等温等容且非体积功为零”的过程：三、三、吉布斯自由能（吉布斯自由能（G）1.1.吉布斯自由能的导出吉布斯自由能的导出 因为：其中“=”表示可逆，“，所所以以，外外压压（）对对蒸蒸汽汽压压（）的的影响很小。影响很小。所以：所以：上式即为外压（上式即为外压（）与液体饱和蒸汽压（）与液体饱和蒸汽压（）之间的关系式。）之间的关系式。思考：思考：为什么上式的形式与教材（为什么上式的形式与教材（P148）上的式（上的式（3.9.10）不一样，两者是否存在本质区别？不一样，两者是否存在本质区别？